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　　　　　　　　　　　4.1　光的直线传播
1．光源
能够发光的物体都是光源。常见的光源分为： 光源和 光源。
2．光的直线传播
(1)光在 中沿直线传播；影子、日食、月食的产生原因都是光的直线传播的原理。
(2)我们通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的 和 ，这样的直线叫作光线。
(3)小孔成像的原理是 ，小孔成的像是 (选填“倒”或“正”)立的实像，像的形状与小孔的形状 (选填“有”或“无”)关，像的大小与物体到小孔的距离 (选填“有”或“无”)关。
3．光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度是 m/s，打雷和闪电在远处同时同地发生，但我们总是先看见闪电后听到雷声，说明光速 (选填“大于”或“小于”)声速。
(2)光年是光在真空中传播1年所经过的距离，是长度单位。
重难突破
1．探究光的直线传播
(1)设计实验是科学探究的一个重要环节。研究光的传播规律时，一般设计思路如下：
①首先确定研究对象，即光的传播路径。
②选取实验源，即光源。
③设法把光的传播路径显示出来，以便观察研究。
(2)由于光在介质中传播的路径常常不能直接看到，往往需要借助于在介质中增加一些“杂质”来显示光传播的路径，如在空气中喷烟雾，在水中加牛奶、肥皂水等。
【典例1】小雨同学有一次夏天下午坐爸爸的车时，发现前方地面在“晃”动；咨询老师才知道是因为空气受热不均匀造成光在不均匀空气中不是沿直线传播。为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究。
(1)如图所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动。
(2)如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是____________________________________________________。
(3)如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是________________________。
(4)无论是固体、液体还是气体，光在__________________中都是沿直线传播的。
2．光沿直线传播的应用
(1)光沿直线传播的条件是“在同种均匀介质中”。如果不是同种介质或同种介质不均匀，光线会发生弯曲。
(2)有些成语也能体现光沿直线传播的道理，如：一叶障目，坐井观天，凿壁偷光，立竿见影等。
【典例2】不能用光的直线传播来解释的物理现象是(　　)
A．井底之蛙，所见甚少
B．太阳光穿过大气层射向地面的过程中发生弯曲
C．检查一块木头是否平直，可以闭上一只眼睛，用另一只眼沿棱的长度方向看过去
D．激光准直
随堂练习
知识点一　光源
1．有下列物体：①闪电、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥发光二极管、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中：
(1)一定是光源的是________________。
(2)可能是光源的是________________。
(3)属于天然光源的是______________。
知识点二　光的直线传播
2. “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，若图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。(提示：必须标出光的传播方向)
知识点三　光的传播速度
3．关于光的传播，下列说法正确的是(　)
A．光在真空中的传播速度约为3.0×108 km/s
B．光和声一样无法在真空中传播
C．光在不同介质中传播速度不同
D．光在空气中传播1 200 km需要4×10－6 s
基础巩固
1．下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是(　)
A.小孔成像
B．在雷雨天，人们总是先看见闪电后听到雷声
C．日食和月食
D．光照在不透明的物体上，物体背后会出现影子
2．关于光的传播，下列说法正确的是(　)
A．光只有在空气中才沿直线传播
B．晴天在有茂密树荫的地面上，常常会看到许多圆形的亮斑，这些亮斑是树叶间小孔的像
C.发生日食的时候，太阳、地球、月球在一条直线上，并且月球在中间
D．璀璨夺目的钻石属于光源
3．中午12：00时，若太阳光垂直射入纸板上一个很小的“△”形孔，那么地面上所形成的光斑的形状是下列中的(　)
A．“”形　　　 B．“”形
C．“”形 D．“”形
4．北京冬奥会开幕式上，小演员们双手举着“和平鸽”，随着脚步的移动，脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形。其中“如影随形”中的“影”子是光的____________形成的；光在真空中的传播速度是________m/s。
5．成都大运会火炬塔位于东安湖公园体育中心片区，塔身高度31米，寓意第31届世界大学生夏季运动会。在太阳(用A点表示)的照射下，地上出现了火炬塔的影子。请你利用所学知识在图中画出火炬塔(用BC代替)在地面上形成影子(用L表示)的光路。(请保留作图痕迹)
能力达标
6．(古代典籍)沈括在《梦溪笔谈》中记述道“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，而在纸窗上开一个小孔，使鸢的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是(　)
　　
A．“鸢东则影西，鸢西则影东”描述的现象是小孔成像
B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
C．图甲所成的像是一个实像，图乙所成的像是一个虚像
D．小孔成像时像的移动方向与物的移动方向相反
7．出现金星凌日天象时，人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点，小黑点即为金星，该天象是由于光的____________形成的。太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图中a、b、c三个位置的某个位置上，其中金星应处在____位置上。试举出一个生活中应用此知识的例子，如____________。
8．如图所示，画出点光源S通过右侧窗口照亮的范围。　　　　　　　　　　　第1节　光的直线传播
1.了解光源，知道光源可以分为自然光源和人造光源两类。 2．(重点)通过探究归纳光沿直线传播的条件。 3．(重点)能用光的直线传播解释影子、日食、月食、小孔成像现象；列举光沿直线传播的应用实例。 4．记住光在真空中的传播速度，了解光在不同介质中的传播速度不同。
1．光源
能够发光的物体都是光源。常见的光源分为：自然光源和人造光源。
2．光的直线传播
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播；影子、日食、月食的产生原因都是光的直线传播的原理。
(2)我们通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的径迹和方向，这样的直线叫作光线。
(3)小孔成像的原理是光的直线传播，小孔成的像是倒(选填“倒”或“正”)立的实像，像的形状与小孔的形状无(选填“有”或“无”)关，像的大小与物体到小孔的距离有(选填“有”或“无”)关。
3．光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度是3.0×108m/s，打雷和闪电在远处同时同地发生，但我们总是先看见闪电后听到雷声，说明光速大于(选填“大于”或“小于”)声速。
(2)光年是光在真空中传播1年所经过的距离，是长度单位。
重难突破
1．探究光的直线传播
(1)设计实验是科学探究的一个重要环节。研究光的传播规律时，一般设计思路如下：
①首先确定研究对象，即光的传播路径。
②选取实验源，即光源。
③设法把光的传播路径显示出来，以便观察研究。
(2)由于光在介质中传播的路径常常不能直接看到，往往需要借助于在介质中增加一些“杂质”来显示光传播的路径，如在空气中喷烟雾，在水中加牛奶、肥皂水等。
【典例1】小雨同学有一次夏天下午坐爸爸的车时，发现前方地面在“晃”动；咨询老师才知道是因为空气受热不均匀造成光在不均匀空气中不是沿直线传播。为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究。
(1)如图所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动。
(2)如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是____________________________________________________。
(3)如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是________________________。
(4)无论是固体、液体还是气体，光在__________________中都是沿直线传播的。
解析　(2)如果要让这束红光穿过不均匀的空气，最直接的办法就是利用酒精燃烧来加热空气，这样就可以让酒精上方空气变得不均匀。
(3)如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是墙上红色的光点在晃动，也就是在不均匀的空气中光沿曲线传播，由于热空气的均匀程度在变化，所以看到的光点在晃动。
(4)无论是固体、液体还是气体，光在同种均匀介质中都是沿直线传播的。
答案　(2)将装有酒精的浅盘放在激光笔前方的下侧，用火柴点燃酒精　(3)墙上红色的光点在晃动　(4)同种均匀介质
2．光沿直线传播的应用
(1)光沿直线传播的条件是“在同种均匀介质中”。如果不是同种介质或同种介质不均匀，光线会发生弯曲。
(2)有些成语也能体现光沿直线传播的道理，如：一叶障目，坐井观天，凿壁偷光，立竿见影等。
【典例2】不能用光的直线传播来解释的物理现象是(　　)
A．井底之蛙，所见甚少
B．太阳光穿过大气层射向地面的过程中发生弯曲
C．检查一块木头是否平直，可以闭上一只眼睛，用另一只眼沿棱的长度方向看过去
D．激光准直
解析　地球表面的大气层不均匀，地表附近的空气密度较大，引起光的传播方向的变化，所以早晨太阳在地平线以下时我们就看到了它，其他都是光的直线传播形成的。
答案　B
随堂练习
知识点一　光源
1．有下列物体：①闪电、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥发光二极管、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中：
(1)一定是光源的是________________。
(2)可能是光源的是________________。
(3)属于天然光源的是______________。
【答案】(1)①③⑥⑧⑨
(2)⑤⑦
(3)①③⑧⑨
知识点二　光的直线传播
2. “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，若图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。(提示：必须标出光的传播方向)
【答案】如图所示
知识点三　光的传播速度
3．关于光的传播，下列说法正确的是(　C　)
A．光在真空中的传播速度约为3.0×108 km/s
B．光和声一样无法在真空中传播
C．光在不同介质中传播速度不同
D．光在空气中传播1 200 km需要4×10－6 s
基础巩固
1．下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是(　B　)
A.小孔成像
B．在雷雨天，人们总是先看见闪电后听到雷声
C．日食和月食
D．光照在不透明的物体上，物体背后会出现影子
2．关于光的传播，下列说法正确的是(　C　)
A．光只有在空气中才沿直线传播
B．晴天在有茂密树荫的地面上，常常会看到许多圆形的亮斑，这些亮斑是树叶间小孔的像
C.发生日食的时候，太阳、地球、月球在一条直线上，并且月球在中间
D．璀璨夺目的钻石属于光源
3．中午12：00时，若太阳光垂直射入纸板上一个很小的“△”形孔，那么地面上所形成的光斑的形状是下列中的(　A　)
A．“”形　　　 B．“”形
C．“”形 D．“”形
4．北京冬奥会开幕式上，小演员们双手举着“和平鸽”，随着脚步的移动，脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形。其中“如影随形”中的“影”子是光的____________形成的；光在真空中的传播速度是________m/s。
【答案】直线传播　3×108
5．成都大运会火炬塔位于东安湖公园体育中心片区，塔身高度31米，寓意第31届世界大学生夏季运动会。在太阳(用A点表示)的照射下，地上出现了火炬塔的影子。请你利用所学知识在图中画出火炬塔(用BC代替)在地面上形成影子(用L表示)的光路。(请保留作图痕迹)
【答案】如图所示
能力达标
6．(古代典籍)沈括在《梦溪笔谈》中记述道“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，而在纸窗上开一个小孔，使鸢的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是(　C　)
　　
A．“鸢东则影西，鸢西则影东”描述的现象是小孔成像
B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
C．图甲所成的像是一个实像，图乙所成的像是一个虚像
D．小孔成像时像的移动方向与物的移动方向相反
7．出现金星凌日天象时，人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点，小黑点即为金星，该天象是由于光的____________形成的。太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图中a、b、c三个位置的某个位置上，其中金星应处在____位置上。试举出一个生活中应用此知识的例子，如____________。
【答案】直线传播　b　激光准直
【解析】“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于b位置。排纵队、射击瞄准、激光准直等都是光沿直线传播在生活中的应用。
8．如图所示，画出点光源S通过右侧窗口照亮的范围。
【答案】如图所示
【解析】根据光的直线传播原理可知，从点光源S过右侧窗户的最上端和最下端分别作出边缘的两条光线，两条光线之间即为光线能到达的范围，如上图所示。

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